Группа нанобиоинженерии

Отдел биоинженерии

Руководитель: Некрасова Оксана Васильевна, к. б. н.
okatja@yandex.ru+7(495)3306638

биоинженерия; мембранные белки; лиганды; лиганд-рецепторные взаимодействия

Работа группы направлена на биоинженерное конструирование рекомбинантных белков и полипептидов, разработку методов их выделения и ренатурации, изучения их свойств с привлечением современных физико-химических методов и методов  нанотехнологии.

Группа сотрудничает с Лабораторией оптической микроскопии и спектроскопии биомолекул, Группой молекулярных инструментов для нейробиологии, Лабораторией молекулярной токсинологии, а также с подразделениями других учреждений – кафедрой биоинженерии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, лабораторией физико-химических основ рецепции ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН.

Группа нанобиоинженерии образована в 2010 году в составе Отдела биоинженерии ИБХ РАН.

  • Биоинженерия клеточной мембраны целых клеток – биоинженерное конструирование и встраивание в бактериальную мембрану рекомбинантных мембранных рецепторов, изучение их лиганд-связывающих свойств в составе клеточной мембраны с использованием флуоресцентных методов детекции.
  • Разработка биоинженерных подходов к получению рекомбинантных мембранных светочувствительных белков с целью исследования их структурной организации и особенностей фотохимических превращений. 
  • Разработка биоинженерных методов получения растворимых белковых и пептидных лигандов в функционально-активной форме с целью изучения их взаимодействия с рецепторными белками. 

1.     Разработана биоинженерная тест-система изучения взаимодействия калиевых каналов с лигандами. Тест-система основана на использовании флуоресцентно-меченых пептидных зондов и гибридных калиевых каналов, встроенных в бактериальную мембрану целых клеток. Детекция лиганд-рецепторных взаимодействий осуществляется методом лазерной сканирующей конфокальной микроскопии (ЛСКМ). С помощью тест-системы в ядах животного происхождения найдены и охарактеризованы новые пептидные блокаторы калиевых каналов Kv1.1, Kv1.3, имеющих важное биомедицинское значение. С привлечением методов молекулярного моделирования проводится изучение молекулярных основ взаимодействия пептидных токсинов с калиевыми каналами, осуществляется конструирование мутантных форм пептидных токсинов с повышенной избирательностью действия в отношении канала-мишени. Разработан принцип создания генокодируемых флуорецентных лигандов калиевых каналов с целью их использования в качестве флуоресцентных зондов при изучении связывания пептидных блокаторов с каналами, а также для визуализации калиевых каналов в клетках и тканях. Работа проводится совместно с подразделениями ИБХ РАН – лабораторией оптической микроскопии и спектроскопии биомолекул, группой молекулярных инструментов для нейробиологии, лабораторией молекулярной токсинологии, а также с кафедрой биоинженерии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

2.     Разработан биоинженерный метод супер-продукции рекомбинантного бактериородопсина (из Halobacterium salinarum) в системе экспрессии E.coli. Фотохимические свойства рекомбинантного бактериородопсина аналогичны свойствам мономерной формы природного бактериородопсина. Рекомбинантный бактериородопсин и его мутантные формы используются для изучения первичных стадий фотоцикла и процессов переноса энергии методом фемтосекундной абсорбционной спектроскопии (совместно с лабораторией физико-химических основ рецепции ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН). 

3.     Разработаны новые эффективные биоинженерные методы получения функционально-активных рекомбинантных лигандов: дисульфид-богатых пептидных токсинов из яда скорпионов; эфрина А1 - лиганда эфриновых рецепторов. Полученные рекомбинантные пептиды и белки используются в различных исследованиях лиганд-рецепторных взаимодействий.

Ф.И.О.ДолжностьКонтакты
Некрасова Оксана Васильевна, к. б. н.рук. подр.okatja@yandex.ru+7(495)3306638
Кудряшова Ксения Сергеевна, к. б. н.н.с.rekamoskva@mail.ru
Крюкова Елена Александровнан.с.kelen.kryukova@yandex.ru+7(495)330-69-83
Якимов Сергей Александровичинж.-иссл.+7(495)330-72-74
Бирих Клара Рудольфовна, к. б. н.ст. инж.+7(495)336-42-00

Ранее здесь работали:

Тихонов Роман Владимирович, к. х. н.с.н.с.

Избранные публикации (показать все)

Загружаются...

Некрасова Оксана Васильевна

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. 52, комн. 264
  • Тел.: +7(495)3306638
  • Эл. почта: okatja@yandex.ru

Разработка эффективного метода получения рекомбинантных пептидов α-KTX – блокаторов калиевых каналов (2017-11-28)

Разработан биоинженерный метод получения пептидных блокаторов калиевых Kv1-каналов, который отличается: высоким выходом целевых пептидов (12-22 мг/л культуры);

сохранением нативной аминокислотной последовательности пептидов; высоким выходом ренатурированной формы пептидов с правильно замкнутыми тремя и четырьмя дисульфидными связями; простой и надежной процедурой выделения и очистки. Получаемые этим методом рекомбинантные пептиды семейства α-КТх обладают активностью исходных природных блокаторов. Пептидные высокоаффинные блокаторы  калиевых каналов из яда скорпионов широко используются для изучения структуры и функции каналов и имеют перспективное медицинское значение.

Разработка интегрального транскриптомного и протеомного подхода для поиска блокаторов калиевых каналов в яде животных (2016-03-27)

Авторы: 

Кузьменков А.И., Василевский А.А., Гришин Е.В. Отдел молекулярной нейробиологии.

Кудряшова К.С., Некрасова О.В., Кирпичников М.П. Отдел биоинженерии.

Феофанов А.В. Лаборатория оптической микроскопии и спектроскопии биомолекул. 

Аннотация: 

Разработан оригинальный подход для поиска новых лигандов калиевых каналов, объединяющий биоинженерную клеточную тест-систему и транскриптомный и протеомный анализ яда животных. С применением этого подхода из яда скорпиона Mesobuthus eupeus были получены восемь высокоаффинных пептидных блокаторов потенциал-зависимого калиевого канала Kv1.1, включая пять новых пептидов. Предложенный подход является универсальным и эффективным инструментом для направленного поиска блокаторов калиевых каналов в природных ядах.